C调用约定的参数顺序是否会对性能产生影响？

Question

例如,功能是:

void foo(float*,float*,int,float);
void foo(float*,float,float*,int);

有相同或不同的开销？

编辑:我不是在询问编译器如何优化.我特别询问cdecl调用约定,各种ABI上的开销会有多大差异.

Answer 1

传统的调用约定几乎总是在堆栈上分配参数空间，并且总是存在与将参数复制到该空间相关的开销。

假设一个严格的易失性环境，唯一可能存在的额外开销可能是由内存对齐问题引起的。在给定的示例中，参数将位于连续的内存中，因此不会有任何填充来正确对齐。

对于具有不同大小的类型的参数，以下声明中的参数：

int func (int a, char c, int b)

它们之间会有填充，而此声明中的填充：

int func (int a, int b, char c)

将不会。

前者的堆栈框架可能如下所示：

| local vars... |                  low memory
+---------------+ - frame pointer
| a | a | a | a |
| c | X | X | X |
| b | b | b | b |
+---------------+                  high memory

对于后者：

| local vars... |                  low memory
+---------------+ - frame pointer
| a | a | a | a |
| b | b | b | b |
| c | X | X | X |
+---------------+                  high memory

当函数被调用时，参数将按照它们出现的顺序写入堆栈内存，因此对于前者，您将写入 的 4 个字节， 的int a1 个字节char c，然后您需要跳过这 3 个字节来写入4 个字节的int b.

在后者中，您将写入连续的内存位置，并且不需要考虑由于填充而导致的跳过。

在不稳定的环境中，我们讨论的是跳跃数纳秒量级的性能差异。性能影响可能是可察觉的，但几乎可以忽略不计。

（顺便说一句，如何跳过完全取决于体系结构......但我敢打赌，一般来说，这只是下一个要填充的地址的更高偏移量。我不完全确定这可能如何以不同的方式完成不同的架构）。

当然，在非易失性环境中，当我们利用 CPU 缓存时，性能损失会下降到几分之一纳秒。我们将冒险进入无法检测的领域，因此差异实际上是不存在的。

数据填充实际上只是空间成本。当您在嵌入式系统中工作时，您需要将参数从大到小排序，以减少（有时甚至消除）填充。

因此，据我所知（没有进一步的信息，例如特定机器或体系结构上内存之间的确切数据传输速率），不同的参数顺序不应该影响性能。